野生生物种质资源保护的进展和未来设想

中国网/中国发展门户网讯  按照《生物多样性公约》的定义，“遗传资源”（genetic resources）是指有实际或潜在价值的遗传材料，包括来自植物、动物、微生物或其他来源的任何含有遗传功能单位和携带遗传信息的材料。遗传资源经过长期的自然选择和变异，为人类提供了最初的食物、能源、医药、娱乐等物质材料，是人类社会赖以生存和发展的重要基础。“种质”（germplasm）一词出现在孟德尔遗传学被生物学界广泛接受之前，是指生物体亲代传递给子代的遗传物质。根据德国生物学家魏斯曼提出的有关遗传物质的“种质连续学说”，种质能通过生殖细胞一代一代地连续传递。因此，种质资源有时被用作狭义概念上遗传资源的同义词。

本文采用了狭义的概念，将种质资源限定为具有生命力或再生能力的遗传资源。随着现代农业和生物技术的迅猛发展，利用种质资源有目的地改良动物、植物的性状与品质，为人类解决粮食、健康和环境等重大问题提供了潜在的可能性。与栽培植物和家养动物相比，野生生物种质资源长期生存在自然状态（野生环境），受到重视的程度不够，绝大部分的价值尚未被人类发现；有一部分则与农作物、畜禽等有相近的亲缘关系或是它们的野生祖先，其保留了栽培作物和家养动物人工选择过程中丢失的优异性状。例如，畜禽中的抗病性，作物中对病虫害的抗性和作物在非生物逆境（如极端环境、旱涝等）下的耐受性。对于这些野生资源中相关优异性状的充分认识及基因挖掘，将极大惠及种业创新工作。

由于人类活动和全球气候变化对地球环境影响的不断加剧，许多野生生物赖以生存的栖息地和生境遭受严重破坏，野生生物种质资源面临着前所未有的危机，威胁着人类社会自身的可持续发展。在生物技术高度发展的今天，种质资源已经成为一个国家重要的战略资源，也是衡量一个国家综合国力的指标之一，关系到国家主权和安全。2020 年 12 月，中央经济工作会议将解决好种子和耕地问题作为 2021 年 8 项重点任务之一。会议明确提出，要加强种质资源保护和利用，加强种子库建设；要开展种源“卡脖子”技术攻关，立志打一场种业翻身仗。可见，种质资源既是发展种业的种源，也是人类社会可持续发展的根本。制定合理的种质资源保护策略，加强对生物多样性的保护、维持和可持续利用，关系到国民经济发展和社会稳定。

2021 年是我国“十四五”规划开局之年，我国经济社会发展面临新形势、新要求、新征程；同时，联合国《生物多样性公约》第十五次缔约方大会（COP15）将在昆明举行，共同商讨 2020 年后全球生物多样性框架。在此交汇点上，有必要回顾和总结我国野生生物种质资源已经取得的进展，并在此基础上对我国野生生物种质资源保护的未来发展进行思考和谋划，为我国在生态文明建设、种业和生物技术领域的关键核心技术实现重大突破提供科学支撑，为实现我国在 2035 年进入创新型国家前列的宏伟蓝图作出贡献。

野生生物种质资源的保护现状

生物多样性保护与野生生物种质资源的保护密不可分。绝大部分为加强生物多样性保护制定的各类政策、战略规划和实施的具体行动方案，都直接指导了野生生物种质资源的管理和保护。对野生生物种质资源采取的系列保护策略，则从生态系统、物种和居群（遗传）的 3 个层次，体现了对生物多样性保护的举措。此外，传统知识在野生生物种质资源保护的实践中也非常重要，这也体现在生物多样性保护的人文因素中。

野生生物种质资源就地保护与迁地保护

就地保护（原生境保护）和迁地保护是野生生物种质资源保护的两大策略。就地保护除了保存种质资源实体外，也保留了其原生境和栖息地及伴生物种，并持续发挥生态系统的服务功能，在理论上来说是最佳的保护策略。然而，面对与日俱增的人为活动和全球变化，就地保护存在保护面积不够、应对能力不足和关键物种不在保护地等一系列问题。在这种情况下，迁地保护作为另一种重要的方法，可以使野生物种的种源得到保存。传统的迁地保护方法，如植物园、动物园、种质圃等，在保存稀有等位基因的有效性和增加物种的遗传多样性方面具有挑战，且维护成本较高。一些特殊类型种质资源（尤其是动物）的保藏和繁殖存在很多困难，定期对这类资源进行更新也面临着更多新的科学和技术问题，但通过低温干燥技术建立的种子库对野生植物种质资源进行保藏，被认为是当前性价比最高的迁地保护策略。对于动物资源，采用冷冻精子或冷冻胚胎等技术手段，或者分离培养原代细胞并冻存，也是一种可以采用的种质资源保藏策略。

国外野生生物种质资源的保护进展

20 世纪伊始，世界各国高度重视农作物种质资源的收集。进入 21 世纪后，不少发达国家将种质资源的收集保存、评价和挖掘利用进一步聚焦到野生物种。以植物为例，截至 2020 年底，全球建成的近 1 750 个种子库中，保存了超过 600 万份种质资源 。虽然绝大部分种子库都是以农作物为保存对象，但在已保存的 5 万—6 万种植物中野生种仍然占据了绝大数量。美国国家植物种质资源库（National Plant Germplasm System）保存了 16 162 种约 60 万份农作物和野生植物的种子。英国皇家植物园（邱园）千年种子库（Millennium Seed Bank）已在全球范围内收集 39 681 种野生植物的种子，是全球保存物种数量最多的野生植物种子库，并且牵头开展全球农作物野生近缘种的收集保存。在欧盟第六框架计划的支持下，欧盟成员国的 29 个种子库联合成立了欧洲本土种子保护网络（ENSCONET），收集保存了欧盟地区的 11 515 种 63 582 份野生植物种质资源，包括该地区 75% 的农作物野生近缘种。澳大利亚的 12 个区域性种子库和机构建成了种子库联盟（Australian Seed Bank Partnership），通过种子、组织培养和超低温保存的方式，开展澳洲本土物种的收集，以补充植物园活体保存量的不足。近年来，亚洲各国加大了对野生生物种质资源收集保存的投入。例如：韩国于 2018 年建成了可储存 200 万份种子的白头大干种子库（Baekdudaegan Global Seed Vault）；新加坡为加强东南亚地区的植物资源收集，于 2019 年建成该国的第一个种子库（Singapore Botanic Gardens Seed Bank），保存能力达 25 000 种植物；泰国的国立种子保存设施也在积极筹建中。

绝大多数动物种质资源库的保存对象是具有重要经济价值的畜禽和水产品种资源。野生动物的种质资源保护主要还是以就地保护为主，但偶有系统的迁地保存机构，例如：美国加利福尼亚州圣地亚哥动物园的“冰冻动物园”（Frozen Zoo）自 1972 年以来，已成功收集保存将近 1 000 种野生动物超过 10 000 份的细胞株和精卵细胞；美国俄亥俄州辛辛那提动物园针对濒危动物的种质资源进行了长期的保存和研究，并对犀牛、北极熊和猫科动物建立了较好的种质资源保存体系。

我国野生生物种质资源的保护进展

作为《生物多样性公约》的缔约国之一，我国政府自 21 世纪以来，更加重视生物多样性的保护工作，成立了由国家领导人担任主席的中国生物多样性保护国家委员会，并且发布了《中国生物多样性保护战略与行动计划》（2011—2030 年），明确了中长期战略目标，划定了生物多样性优先保护区域，确定了一系列保护工作的优先领域和优先行动。党的十八大以来，我国将“生态文明建设”纳入总体发展布局，提出了建设美丽中国的愿景，对生物多样性的管理逐步实现法制化，并出台了系列法规、建成一批保存设施、实施资源和信息的共享。

（1）在政策法规方面。国家制定和完善了生物种质资源保护的相关管理制度和措施，先后颁布了《中华人民共和国野生动物保护法》《中华人民共和国种子法》《中华人民共和国野生植物保护条例》《中华人民共和国自然保护区条例》和《中华人民共和国生物安全法》等法律法规。根据《全球植物保护战略》（Global Strategy for Plant Conservation2002—2010，2011—2020）制定了战略方案和实施行动计划，率先发布《中国植物保护战略 2021—2030》，建成野生生物种质资源的管理制度和保护体系。同时，国家有关部门正在开展《生物遗传资源获取与惠益分享管理条例》立法工作，拟进一步规范生物遗传资源获取与惠益分享。新调整的《国家重点保护野生动物名录》加大了对野生生物种质资源的保护和违法打击力度，对重点保护野生植物的名录更新工作也接近尾声，相关法律制度正在修改完善。

（2）在生物多样性编目方面。《中国植物志》中文版及英文版的全面完成，《中国动物志》和《中国孢子植物志》编研取得的进展，极大地提高了中国生物多样性的认知水平和分类学的发展速度，初步摸清了我国生物物种的家底，但每年仍然有大量的新物种被发现和被描述。以维管植物为例，2000—2019 年，我国平均每年发现植物新种约 200个，占全球植物年增新种数的 1/10。我国西部和西南部的边境地区，如西藏东南部、云南南部、滇黔桂喀斯特地区、新疆北部等地区，仍然有大量调查薄弱和空白地区。中国科学院生物多样性委员会通过专家评审，收集整理最新的生物物种数据，每年汇编成《中国生物物种名录》进行发布。在物种编目的基础上，对中国高等植物、脊椎动物和大型真菌濒危状况的系统评估也陆续完成，为野生生物种质资源的保护提供了重要基础数据。

（3）在就地保护方面。通过以国家公园为主体的自然保护地体系建设，推动了野生生物种质资源的就地保护。截至 2020 年底，我国自然保护地总数量达到 11 800 个，约占我国陆域国土面积的 18%，在某种程度上保护了我国 85% 的野生动物种群和 65% 的高等植物群落。

（4）在迁地保护方面。以中国科学院核心植物园为主建设的中国植物园体系，已收集保存各类植物活体植株超过 22 000 种，初步估计有 60% 的我国本土植物实现一定程度的迁地保护。国家和地方的各级农作物种质库/圃也开展了农作物野生近缘种的专类收集保存。上述保存设施的建设和完善，在种质资源保护中发挥的作用日趋明显。依托中国科学院昆明植物研究所建设的“中国西南野生生物种质资源库”是我国唯一以野生生物种质资源保存为主的综合保藏设施。截至 2020 年 12 月，中国西南野生生物种质资源库已保存植物种子 10 601 种（占我国种子植物物种数的 36%）85 046 份，植物离体培养材料 2 093 种 24 100 份，动物种质资源 2 203 种 60 262 份，微生物菌株 2 280 种 22 800 份；其野生生物种质资源保存量居亚洲第一，全面完成国家发展和改革委员会批发的长期建设目标。

（5）在重大项目和平台建设方面。种质资源作为科技创新和生物产业革命的基础材料，除了持续开展资源的标准化、规范化和定向化收集保存外，也逐渐通过资源的整理整合和平台构建，向开放共享和专题服务转变。早在 20 世纪，国家科学技术委员会（现“科学技术部”）已意识到种质资源的采（收）集、整理、保存是科学研究与技术开发的重要资源和科技条件；自 1999 年以来，通过实施科技基础性工作专项，以及科技基础条件平台建设，逐步推动并持续支持国内种质资源的调查和收集。2019 年度获批的“中国主要沼泽湿地植物种质资源调查”“轻纺用野生纤维资源植物科学调查”“东北禁伐林区野生经济植物资源调查”和“大别山区生物多样性综合科学考察”等项目，均涉及野生植物种质资源调查、采集和保存，并于 2020 年正式启动。此外，由科学技术部牵头组织的国家科技资源共享服务平台，覆盖了重要野生植物、农作物、林木、畜禽、水产、寄生虫、微生物等生物种质资源库馆的建设，促进了相关领域的战略聚焦、标准制定、资源整合和优势互补，并通过共享平台的构建，将分散的科技资源整理集中后，促进共享服务。例如，依托中国西南野生生物种质资源库，以野生植物资源为保存对象的“国家重要野生植物种质资源库”联合全国 11 个科教机构的资源库，在 2020 年底已储存入库的资源规模达 1.3 万种 12 万余份。2019 年依托中国科学院昆明动物研究所成立的“国家非人灵长类实验动物资源库”，加强了以猕猴、滇金丝猴等非人灵长类动物资源的收集保存，丰富了我国战略生物资源和实验材料的储备量。中国科学院着力推进了“战略生物资源服务网络计划”，旨在构建全院整体化资源体系，促进提升资源的科技支撑能力。截至 2020 年底，中国科学院 40 个研究所的 73 家生物资源库馆已汇集 735 万份生物资源数据，其中种质资源的收集保存量达 64 万余份，优势明显。